JP2005091555A

JP2005091555A - プラズマディスプレイ装置

Info

Publication number: JP2005091555A
Application number: JP2003322667A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Mima; 邦啓美馬
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: JP4379058B2

Abstract

【課題】従来の駆動電圧より高い電圧を各電極に印加して放電を制御する場合であっても、非表示領域の放電セルの発光を抑え、画像表示品質の低下を防止する。
【解決手段】表示電極対と立体交差する方向に配置された複数のデータ電極１０の電極配列方向の両側にデータ電極１０と平行に配置されたダミー電極５１を有し、ダミー電極５１はコンデンサ５２を介して接地、あるいはコンデンサ５２を介して一定電圧源に接続した。さらに加えて、抵抗５３を介して接地、あるいは抵抗５３を介して一定電圧源に接続した。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＡＣ面放電型プラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置に関するものである。

プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰあるいはパネルと略記する）は、大画面、薄型、軽量であることを特徴とする視認性に優れた表示デバイスである。ＰＤＰの放電方式としてはＡＣ型とＤＣ型とがあり電極構造としては面放電型と対向放電型とがあるが、現在では製造が容易であり高精細化に適したＡＣ面放電型ＰＤＰが主流となっている。

ＡＣ面放電型ＰＤＰは、一般に対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルを形成してなる。前面板は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極を覆うように誘電体層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上に複数の隔壁がそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向、密封されている。

ところで、このような構成のパネルにおいて、パネルの周辺部、特にデータ電極の配列方向の両側の領域では放電セルの寸法等に起因した放電特性のばらつきが発生しやすく、その結果、輝度ムラや誤放電を生じやすい。そのため一般にこの部分の放電セルは画像表示には用いない。これら画像表示に用いないパネル周辺部の領域（以下、非表示領域と略記する）における放電セルのデータ電極をダミー電極と呼称している。言い替えると、画像表示に用いる放電セルを形成するためにデータ電極を複数配置された領域（以下、表示領域と略記する）の外側領域、すなわち非表示領域にダミー電極が形成されている。

そして、非表示領域の放電セルが発光しないように、いくつかのダミー電極は電気的に接続され、これらのダミー電極には発光させない放電セル、すなわち書込み放電を行わないデータ電極と同一の電圧を印加している（特許文献１参照）。
特開平８−２５５５７４号公報

近年はＰＤＰの高精細化のために放電セルの微細化が進み、放電空間が狭くなり放電開始電圧が上昇する傾向にある。そのため、従来の駆動電圧より高い電圧を各電極に印加して放電を制御する必要が生じてきている。

一方、パネルの製造上の問題として、パネル周辺部の誘電体層の膜厚が薄くなる傾向があり、その分、誘電体層での電圧降下が小さくなり放電セル内部の空間に大きな電圧が印加されやすい。また、非表示領域の放電セルには蛍光体層を形成しないことが多く、この場合、放電を阻害する働きのある蛍光体がないために放電開始電圧が大幅に低下する。さらにはパネル周辺部の隔壁に隙間が発生し隣接セルの放電の影響を受けやすくなる等の要因も加わり、一般に非表示領域における放電セルは表示領域の放電セルに比べて放電しやすくなっている。その結果、高電圧印加時において、非表示領域の放電セルが誤放電により発光し、画像表示品質を著しく低下させる可能性が高まってきた。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、非表示領域の放電セルの発光による画像表示品質の低下を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のプラズマディスプレイ装置は、データ電極が複数配置された領域の外側領域にデータ電極と平行に配置されたダミー電極を有し、ダミー電極はコンデンサを介して接地、あるいはコンデンサを介して一定電圧源に接続するように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、非表示領域の放電セルの誤放電による画像表示品質の低下を防止したプラズマディスプレイ装置を提供することができる。

請求項１に記載の発明は、互いに平行に配置された複数の表示電極対と、表示電極対と立体交差する方向に配置された複数のデータ電極と、データ電極が複数配置された領域の外側領域にデータ電極と平行に配置されたダミー電極とを有するプラズマディスプレイパネルを備えたプラズマディスプレイ装置であって、ダミー電極はコンデンサを介して接地、あるいはコンデンサを介して一定電圧源に接続するように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置である。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に用いられるプラズマディスプレイパネルの構造の一例を示す分解斜視図である。パネル１は、対向して配置された前面板２と背面板３とを有している。前面板２は、前面ガラス基板４上に走査電極５と維持電極６とが互いに平行に対をなして複数対形成されている。そして、これらの走査電極５と維持電極６とを覆うように誘電体層７が形成され、この誘電体層７の表面を覆うように保護層８が形成されている。背面板３は、背面ガラス基板９上の表示領域にデータ電極１０、非表示領域にダミー電極５１が互いに平行に複数形成され、これらのデータ電極１０とダミー電極５１とを覆うように誘電体層１１が形成されている。そして、この誘電体層１１上にデータ電極１０と平行に隔壁１２が複数形成され、誘電体層１１の表面と隔壁１２の側面とに蛍光体層１３が形成されている。さらに、前面板２と背面板３とに挟まれた放電空間１４には、放電ガスが封入されている。

なお、図１には４本のデータ電極１０と３本のダミー電極５１が示されているが、電極の本数はもちろんこれに限られるものではない。また、同図にはダミー電極５１を覆う誘電体層１１上および隔壁１２の側面にも蛍光体層１３が示されているが、この領域は非表示領域であるので蛍光体層１３は形成しなくてもよい。

図２は、本発明の実施の形態に用いられるプラズマディスプレイパネルの電極配列を示す図である。パネルの表示領域部には、列方向にｍ列のデータ電極Ｄ₁〜Ｄ_m（図１のデータ電極１０）が配列され、行方向にｎ行の走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_n（図１の走査電極５）とｎ行の維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_n（図１の維持電極６）とが交互に配列されている。そして、走査電極ＳＣ_i（ｉは１〜ｍの整数）と維持電極ＳＵ_iとの電極対１対と１つのデータ電極Ｄ_j（ｊは１〜ｎの整数）とを含む放電セルＣ_i,jが放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。また、パネル左右の周辺の非表示領域部にはそれぞれ複数本のダミー電極５１（図２にはそれぞれ２本ずつ図示する）が形成されている。

次に、プラズマディスプレイパネルを駆動するための駆動電圧波形とそのタイミングについて説明する。

図３は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の駆動電圧波形図である。なお本発明の実施の形態においては、１フィールド期間が初期化期間、書込み期間、維持期間を有する複数のサブフィールドから構成されるものとして説明する。

初期化期間の前半部では、データ電極Ｄ₁〜Ｄ_m、および維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_nをそれぞれ０（Ｖ）に保持し、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_nには電圧Ｖｉ₁から、維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_nおよびデータ電極Ｄ₁〜Ｄ_mに対して放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ₂に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_nと維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_n、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_nとデータ電極Ｄ₁〜Ｄ_mとの間でそれぞれ微弱な１回目の初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_n上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極Ｄ₁〜Ｄ_m上部および維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_n上部には正の壁電圧が蓄積される。

初期化期間の後半部では、維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_nを正電圧Ｖｅに保ち、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_nには、維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_nに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ₃から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ₄に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。この間に、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_nと維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_n、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_nとデータ電極Ｄ₁〜Ｄ_mとの間でそれぞれ微弱な２回目の初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_n上部の負の壁電圧および維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_n上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ₁〜Ｄ_m上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。

書込み期間では、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_nを一旦Ｖｃに保持する。次に、１行目の走査電極ＳＣ₁に走査パルス電圧Ｖａを印加する。このとき同時に、データ電極Ｄ₁〜Ｄ_mのうち１行目に表示すべき画像信号に対応するデータ電極Ｄ_k（ｋは１〜ｍの整数を表す）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。すると、書込みパルス電圧Ｖｄを印加したデータ電極Ｄ_kと走査電極ＳＣ₁との交差部で放電が発生し、対応する放電セルＣ_1,kの維持電極ＳＵ₁と走査電極ＳＣ₁との間の放電に進展する。そして、放電セルＣ_1,kの走査電極ＳＣ₁上部に正電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ₁上部に負電圧が蓄積され、１行目の書込み動作が終了する。

以下同様の書込み動作をｎ行目の放電セルＣ_n,kに至るまで行い、書込み動作が終了する。

維持期間においては、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_n、および維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_nを０（Ｖ）に一旦戻す。その後、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_nに正の維持パルス電圧Ｖｓを印加する。このとき、書込み放電を起こした放電セルＣ_i,jにおける走査電極ＳＣ_i上部と維持電極ＳＵ_i上部との間の電圧は、維持パルス電圧Ｖｓに加えて、書込み期間において走査電極ＳＣ_i上部および維持電極ＳＵ_i上部に蓄積された壁電圧が加算されるので放電開始電圧を超えて維持放電が発生する。以降同様に、走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_nと維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_nとに維持パルスを交互に印加することにより、書込み放電を起こした放電セルＣ_i,jに対して維持パルスの回数だけ維持放電が継続して発光する。

図４は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。駆動回路１００は、画像信号処理回路１０１、データ電極駆動回路１０２、タイミング制御回路１０３、走査電極駆動回路１０４、および維持電極駆動回路１０５を有している。画像信号および同期信号は、画像信号処理回路１０１に入力される。画像信号処理回路１０１は、画像信号および同期信号に基づいて、各サブフィールドを点灯するか否かを制御するサブフィールド信号をデータ電極駆動回路１０２に出力する。また、同期信号はタイミング制御回路１０３にも入力される。タイミング制御回路１０３は同期信号に基づいて、データ電極駆動回路１０２、走査電極駆動回路１０４、維持電極駆動回路１０５にタイミング制御信号を出力する。

データ電極駆動回路１０２は、サブフィールド信号およびタイミング制御信号に応じて、パネルのデータ電極１０（図２のデータ電極Ｄ₁〜Ｄ_m）に図３に示した所定の駆動電圧波形を印加する。走査電極駆動回路１０４はタイミング制御信号に応じてパネルの走査電極５（図２の走査電極ＳＣ₁〜ＳＣ_n）に所定の駆動電圧波形を印加し、維持電極駆動回路１０５はタイミング制御信号に応じてパネルの維持電極６（図２の維持電極ＳＵ₁〜ＳＵ_n）に所定の駆動電圧波形を印加する。データ電極駆動回路１０２、走査電極駆動回路１０４、維持電極駆動回路１０５には電源回路（図示せず）から必要な電力が供給されている。

そしてダミー電極５１はコンデンサ５２を介して接地する。このように、所定の容量をもつコンデンサ５２を介してダミー電極５１を接地することにより、非表示領域での不要な放電を抑えることができる。このときコンデンサ５２に加えて、所定の抵抗値をもつ抵抗５３を介してダミー電極を接地してもよい。抵抗５３は図４において破線で示している。

次に、ダミー電極をコンデンサを介して接地することにより非表示領域での不要な放電を抑えることができる理由について説明する。発明者らは非表示領域における誤放電を詳細に検討した結果、初期化期間における誤放電に起因して維持期間に維持放電が継続し発光するものと、書込み期間における誤放電に起因して維持期間に維持放電が継続し発光するものとがあることを見出した。

初期化期間における誤放電については次のように考えられる。実施の形態においては初期化放電にともなう発光の強度を抑えるために傾斜波形電圧を用いた初期化を行っている。しかし緩やかな傾斜を用いて必要な値まで電圧を上昇あるいは下降させるには多大な時間が必要になる。そこで時間を短縮するために、図３に示したように、放電が開始するまで（初期化期間の前半部では０（Ｖ）からＶｉ₁まで、初期化期間の後半部ではＶｉ₂からＶｉ₃まで）は電圧を不連続的に変化させている。前述したとおり非表示領域の放電セルは表示領域の放電セルよりも放電しやすくなっているため、このときの不連続的な電圧変化で非表示領域の放電セルが誤放電を発生してしまう可能性がある。一旦ここで誤放電を発生するとその後の壁電圧制御ができなくなり維持期間に発光することになる。

また、書込み期間における誤放電については次のように考えられる。初期化動作が正常に終了した場合、書込み放電を行わなければ維持放電しないが、何らかのノイズの影響を受けて、あるいは隣接セルの放電の影響を受けて書込み放電が発生すると、つづく維持期間において維持放電が発生し発光する。

以上の観点から発明者らはダミー電極を抵抗、あるいはコンデンサを介して接地し、非表示領域における放電セルの誤放電の発生状況を調べた。なお、実験に使用したパネルは４２吋高精細パネルであり、データ電極のうち左右両端からそれぞれ１５本ずつをダミー電極５１として用いた。表１にダミー電極５１を抵抗５３あるいはコンデンサ５２またはその両方を介して接地したときの放電セルの誤放電の発生状況を示す。

その結果、ダミー電極５１に抵抗５３を介して接地した場合、抵抗値が小さいときは初期化期間における誤放電が発生しやすく、抵抗値が大きくなると書込み期間における誤放電が発生しやすくなることを見出した。また、コンデンサ５２を介して接地すると書込み期間における誤放電が発生し難くなることも見出した。

これは、低抵抗を介してダミー電極５１を接地した場合、ダミー電極５１のインピーダンスは低いので、放電セル内部の走査電極５とダミー電極５１間、および維持電極６とダミー電極５１間には外部から印加した電圧波形がほぼそのまま印加されると考えられる。したがって、初期化期間における０（Ｖ）からＶｉ₁まで、Ｖｉ₂からＶｉ₃までの不連続的な電圧変化が走査電極５とダミー電極５１間の放電開始電圧を超えて誤放電を発生してしまうと考えられる。

一方、高抵抗を介してダミー電極５１を接地した場合には、ダミー電極５１は走査電極５と維持電極６との両方の印加電圧の影響を受け、実質的にダミー電極５１に印加される電圧は走査電極５と維持電極６との中間的な電圧となり、放電セル内部の走査電極５とダミー電極５１間、および維持電極６とダミー電極５１間に印加される電圧は外部から印加した電圧より小さくなるため、誤放電を起こすことなく正常に初期化動作が行われる。したがって、高抵抗を介してダミー電極５１を接地することは初期化期間における誤放電を抑えるためには有効である。しかしながらダミー電極５１のインピーダンスが高くなるとノイズの影響を受けやすくなるため、書込み期間において誤放電を発生しやすくなるものと考えることができる。

また、コンデンサ５２を介してダミー電極５１を接地した場合については、ダミー電極５１のノイズ成分に対するインピーダンスを下げることができるため、書込み期間においてノイズを受けることなく、したがって書込み期間における誤放電を抑制することができると考えてよい。しかし、コンデンサ５２の容量が大きすぎるとダミー電極５１のインピーダンスが下がりすぎて初期化期間に誤放電を発生するおそれがある。

上述の実験においてはダミー電極５１に、並列に接続したコンデンサ２ｎＦおよび抵抗１００ｋΩを介して接地することにより、安定に非表示領域における放電セルの発光を抑えることができた。しかしながらこれらコンデンサ５２および抵抗５３の値はパネルの放電特性、パネルに印加する駆動電圧波形、ダミー電極５１の本数等の条件によって適宜設定することが望ましい。

なお、抵抗５３を用いずコンデンサ５２だけを用いても非表示領域における放電セルの発光を抑えることができるが、ダミー電極５１の絶縁性が高すぎるとパネル駆動中にダミー電極５１に過剰な電荷が蓄積し、過剰電荷の放電にともなう誤放電や絶縁破壊を引き起こす可能性があるので、ある程度の高抵抗を介して接地しておくほうが望ましい。

また、本発明の実施の形態においては図３に示す駆動電圧波形をもとに説明したが、本発明のプラズマディスプレイ装置は非表示領域の放電セルに対して、初期化期間においては正常な初期化放電を発生させ、書込み期間においてはノイズ等による誤放電を防ぐために、コンデンサを介してダミー電極を接地するものであるから、初期化期間、書込み期間、維持期間をもつサブフィールドを用いた駆動方法であれば、他の駆動電圧波形であっても適用することができる。

さらに、ＡＣ型ＰＤＰの各電極は誘電体に覆われており放電空間と絶縁されているため駆動電圧波形の直流成分は放電そのものには何ら寄与しない。したがって、コンデンサを介してダミー電極を接地することと、コンデンサを介してダミー電極をインピーダンスの低い一定電圧源に接続することとは同じ効果を奏する。

本発明のプラズマディスプレイ装置は、非表示領域の放電セルの誤放電による画像表示品質の低下を防止したプラズマディスプレイ装置等に適応できる。

本発明の実施の形態に用いられるプラズマディスプレイパネルの構造の一例を示す分解斜視図本発明の実施の形態に用いられるプラズマディスプレイパネルの電極配列を示す図本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の駆動電圧波形図本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図

符号の説明

１０データ電極
５１ダミー電極
５２コンデンサ
５３抵抗
１００駆動回路
１０１画像信号処理回路
１０２データ電極駆動回路
１０３タイミング制御回路
１０４走査電極駆動回路
１０５維持電極駆動回路

Claims

互いに平行に配置された複数の表示電極対と、前記表示電極対と立体交差する方向に配置された複数のデータ電極と、前記データ電極が複数配置された領域の外側領域に前記データ電極と平行に配置されたダミー電極とを有するプラズマディスプレイパネルを備えたプラズマディスプレイ装置であって、
前記ダミー電極はコンデンサを介して接地、あるいはコンデンサを介して一定電圧源に接続するように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。